МарганецМарганец Mn — элемент побочной подгруппы VII группы (VIIB группы), строение валентного слоя 3d54s2.

Наиболее устойчивые степени окисления марганца: +2, +4 и +7. Марганец встречается в природе только в виде соединений. Нaзвание элемента происходит от немецкого слова Manganerz — наиболее распространенной марганцевой руды — пиролюзита MnO2.

Марганец по внешнему виду похож на железо, его относят к черным металлам. Это твердый серебристо-cерый хрупкий металл, плотность которого 7,44 г/см3. Марганец широко применяют в металлургии для получения различных сплавов с железом. Сталь, содержащая марганец, обладает повышенной износостойкостью, прочностью, твердостью. Соединения марганца применяют в производстве стекла, медицине.

На воздухе марганец покрывается тонкой защитной пленкой, предохраняющей его от дальнейшего окисления. При нагревании с кислородом образуется смесь оксидов (Mn3O4, Mn2O3 и др.).

При нагревании с хлором и бромом образуются галогениды марганца (II):

Mn + Cl2 = MnCl2

Марганец растворяется в разбавленных сильных кислотах (HCl, H2SO4) с образованием солей марганца (II):

Mn + 2НСl = MnCl2 + Н2?

Ионы Mn2+ практически бесцветны.

При действии щелочей на растворы солей марганца (II) выпадает осадок Mn(OH)2, светло-бежевого цвета, который быстро темнеет вследствие окисления кислородом воздуха. Гидроксид марганца (II) обладает основными свойствами, реагирует с кислотами:

Mn(OH)2 + H2SO4 = MnSO4 + Н2О

При термическом разложении нитрата марганца (II) образуется оксид марганца (IV):

Mn(NO3)2 = MnO2 + 2NO2?

Оксид марганца (IV) MnO2 — наиболее устойчивое соединение марганца, представляет собой твердое вещество темно-бурого цвета. У MnO2 ярче выражены окислительные свойства, благодаря которым он используется в гальванических элементах. При нагревании с концентрированной соляной кислотой оксид марганца (IV) окисляет хлорид-ионы до свободного хлора:

MnO2 + 4HCl = MnCl2 + Cl2? + 2H2O

Из соединений марганца (VII) наибольшее значение имеет перманганат калия KMnO4 — кристаллическое вещество фиолетового цвета, хорошо растворимое в воде; в зависимости от концентрации водные растворы имеют окраску от малиновой до интенсивно-фиолетовой. Окраска обусловлена ионом MnO4. Все перманганаты и образующая их марганцевая кислота HMnO4 — очень сильные окислители. В зависимости от реакции среды в растворе процессы восстановления перманганат-ионов приводят к различным продуктам.

2KMnO4 + 5K2SO3 + 3H2SO4 = 2MnSO4 + 6K2SO4 + 3H2O

2KMnO4 + 3K2SO3 + H2O = 2MnO2? + 3K2SO4 + 2KOH

2KMnO4 + K2SO3 + 2KOH = 2K2MnO4 + K2SO4 + H2O

В лабораторной практике перманганат калия применяют для получения кислорода и хлора:

2KMnO4 тверд. = K2MnO4 + MnO2 + O2?

2KMnO4 тверд. + 16HCl конц. = 2MnCl2 + 2KCl + 5Cl2? + 8H2O


Загрузка...
Яндекс.Метрика Google+